水地源熱泵機組解說(shuō)

  隨著(zhù)社會(huì )的不斷發(fā)展，人類(lèi)對社會(huì )生存環(huán)境的需求也在不斷的提高，擁有一個(gè)舒適健康的生存環(huán)境，是人類(lèi)社會(huì )的共同需求。

 

  到目前為止，人們生活、工作等舒適環(huán)境的提供主要依賴(lài)于空調，但空調的種類(lèi)繁多，空調本身在給人們提供舒適的同時(shí)，也在不同程度的消耗著(zhù)人類(lèi)生存的能源，并產(chǎn)生廢水、廢渣、廢氣、煙塵、破壞大氣層中的臭氧層，產(chǎn)生熱島效應等，對人類(lèi)長(cháng)遠發(fā)展和生存構成了新的威脅。

 

  所以，我們?yōu)榱烁L(cháng)久的保持我們生存的環(huán)境，專(zhuān)家們悉心研究，試驗、實(shí)踐，得出結論，水地源熱泵空調是目前最適合發(fā)展和推廣的空調產(chǎn)品。

 

  水源熱泵溯源及現狀水源熱泵地溫中央空調系統的歷史可以追溯到1912年瑞士的一個(gè)專(zhuān)利，而熱泵真正意義的商業(yè)應用也只有近十幾年的歷史。我國的水源熱泵行業(yè)近幾年才開(kāi)始起步，但發(fā)展勢頭看好。這除了得益于國內外的大環(huán)境——即節約常規能源、充分利用可再生能源外，還有一個(gè)很重要的原因，那就是我國具有較好的熱泵科研與應用的基礎。

 

  有資料表明，早在20世紀50年代，天津大學(xué)熱能研究所呂燦仁教授就開(kāi)展了我國熱泵的最早研究，1965年成功研制國內第一臺水冷式熱泵空調機。目前，國內的清華大學(xué)、天津大學(xué)、重慶建筑大學(xué)、天津商學(xué)院、中國科學(xué)院廣州能源研究所等多家大學(xué)和研究機構都在對水源熱泵進(jìn)行研究。其中中國科學(xué)院廣州能源研究所等單位還多次召開(kāi)全國性的有關(guān)熱泵技術(shù)發(fā)展與應用的專(zhuān)題研討會(huì )，清華大學(xué)經(jīng)過(guò)多年的研究在多工況水源熱泵領(lǐng)域已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化的成果，建成數個(gè)示范工程。

 

  中國建筑科學(xué)研究院、鄭州大學(xué)綜合設計研究院全方位合作，對外開(kāi)展水（地）源熱泵中央空調、可再生能源綜合開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)業(yè)務(wù)，已形成了一套從方案咨詢(xún)、系統設計、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、工程施工、售后服務(wù)、專(zhuān)業(yè)人才培訓為一體的能源綜合利用及開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)化服務(wù)體系。

 

  水源熱泵原理及特性正如水通過(guò)水泵能從低處向高處流動(dòng)一樣，熱泵系統就是能夠把能量從溫度低（低品位能量）傳遞到溫度高（高品位能量）的設備系統。它是以花費一部分高質(zhì)能為代價(jià)，從自然環(huán)境中獲取能量，并連同所花費的高質(zhì)能一起向用戶(hù)供熱，從而有效地利用了低水平的熱能。

 

  水源熱泵是一種介于中央空調和分散空調之間的優(yōu)化空調能源方式，它既具有中央空調合理利用能源，設備能效系數高，運行成本低和安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)，又具有分散空調調節靈活、方便，便于管理和收費等優(yōu)點(diǎn)。

 

  水源熱泵技術(shù)在建筑中的應用從水源熱泵的市場(chǎng)應用看，我國南方的深圳、廣州到過(guò)渡地區的上海、南京直到北方采暖地區的北京、大連等城市的公共建筑（辦公樓、商住樓、商場(chǎng)等），而且住宅建筑上得到了廣泛的應用。北京奧運村利用再生水水源熱泵空調系統，不需要冷卻塔、鍋爐房，其能源消耗量是傳統電鍋爐的1/4，更重要的是，它不會(huì )排放任何污染物。

 

  作為建設部第一批（2006年）可再生能源建筑應用示范項目，全國最大規模的水源熱泵住宅區，海信地產(chǎn)開(kāi)發(fā)的麥島金岸投資4億元人民幣，采用了國際先進(jìn)的海水/污水源熱泵，節約了能源，減少了污染。建成后采暖每年可減少燃煤20206余噸，每年減少向大氣排放二氧化碳54050余噸。運用海水中央空調，比傳統空調系統運行效率高出40%，節省運行費用40%左右。

 

  有業(yè)內人士分析，水源熱泵技術(shù)目前除了被廣泛應用于各類(lèi)民用建筑、公用建筑、軍事建筑等所有需要供冷供暖供應洗浴熱水的中央空調系統，還涉及到工業(yè)領(lǐng)域中冷凍、冷藏、冷卻的工藝系統，成為節能減排的重要技術(shù)之一。

 

  水源熱泵典型技術(shù)推介水地源空調：盡顯地溫空調技術(shù)魅力，憑借完善的科學(xué)工藝，在數百項水源熱泵空調工程中進(jìn)行實(shí)踐，使水源熱泵空調技術(shù)在住宅小區、別墅、辦公樓、醫院、商場(chǎng)、娛樂(lè )場(chǎng)所、高檔賓館、工廠(chǎng)等各類(lèi)建筑物中展現了無(wú)窮魅力。那么，該技術(shù)有何優(yōu)勢？具體節能效果如何？

 

  水源熱泵技術(shù)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1：環(huán)保無(wú)污染。省去了鍋爐系統，沒(méi)有燃燒過(guò)程，避免了排煙污染；省去了冷卻塔系統，避免了冷卻塔的噪音及霉菌污染，使環(huán)境更加潔凈優(yōu)美。

 

  優(yōu)點(diǎn)2：節省投資壽命長(cháng)。一套系統解決冷、暖、浴的供應，安裝簡(jiǎn)單、節省投資費用，運行壽命達到20年以上。

 

  優(yōu)點(diǎn)3：高效節能。無(wú)論冬季還是夏季，每投入1KW電能均可得到5KW左右的熱能或冷能。能源利用效率遠高于其他形式的中央空調系統。

 

  優(yōu)點(diǎn)4：應用范圍廣。除了從土壤或地下水提取能量，水源熱泵機組還可以從工業(yè)廢水、污水、中水、湖水、海水中提取能量，廣泛地應用在民用建筑采暖、冷暖空調、工業(yè)企業(yè)冷凍、冷藏、冷卻、加熱等領(lǐng)域，從而節約了大量采暖、供熱、供冷能量。     優(yōu)點(diǎn)5：運行穩定安全。地源/水源熱泵從溫度相對恒定的水源中提取能量，相當于汽車(chē)以經(jīng)濟時(shí)速在高速公路上行駛，平穩而安全，故障率較低。

 

  優(yōu)點(diǎn)6：節省運行費用。本系統最大特點(diǎn)是節能減排，利用可再生能源。無(wú)論冬季還是夏季，運行費用只有傳統供冷供暖方式的1/2-1/3。

 

  水源熱泵系統節能量分析因為井水溫度夏季低于環(huán)境空氣溫度、冬季高于環(huán)境溫度，且全年基本穩定，因而機組無(wú)論制冷或制熱，都非常穩定且效率不受氣溫影響。

 

  水源熱泵機組節能表現如下：在夏季運行時(shí)COP（能效比）達5.2-6.0，制冷效果因不受氣溫影響，其裝機容量可以低于常規冷水機組10-20%；配套設備功率降低20%左右。冬季制熱效率COP為4.2-5.0。根據上述優(yōu)勢，水源熱泵機組在夏季比常規制冷機組節約運行費用20%，冬季比電、油鍋爐節約費用70%，比集中供熱節約50% ，比燃氣鍋爐、風(fēng)源機組節約費用40%。  以某小區水源熱泵中央空調系統為例，該項目共12棟樓，建筑面積43000平方米，選用滿(mǎn)液式水源熱泵機組  KFWH8701型1臺，KFWH7101型2臺，總制冷量2295KW，制熱量2431KW（冬季實(shí)際運行負荷為2000KW）。冬夏運行均按120天計算，則采用水源熱泵技術(shù)，全年空調電費為平均每天每平方米0.085元。

 

  而采用常規能源的耗能量統計如下：（1）冬季集中供暖收費標準為：0.165元/天·平米（2）夏季采用水冷機組，每年運行耗電量總計為：則采用傳統的冷卻塔+冷水機組形式，夏季電費：0.12元/天·平米。

 

  由此可見(jiàn)，采用水源熱泵技術(shù)，每一萬(wàn)平米住宅建筑每年可節約電量，折合標準煤100噸。其他建筑，比如辦公樓、教學(xué)樓、體育館等公用建筑雖然與住宅相比冷暖負荷較大，但工作時(shí)間相對較短，全年節能量實(shí)際與住宅建筑基本相同。

 

  地源熱泵技術(shù)原理：

 

  地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源既能供熱又能制冷的高效節能環(huán)保型空調系統。地源熱泵通過(guò)輸入少量的高品位能源（電能），即可實(shí)現能量從低溫熱源向高溫熱源的轉移。在冬季，把土壤中的熱量“取”出來(lái)，提高溫度后供給室內用于采暖；在夏季，把室內的熱量“取”出來(lái)釋放到土壤中去，并且常年能保證地下溫度的均衡。

 

  地源熱泵技術(shù)特點(diǎn)：

 

  環(huán)保：使用電力，沒(méi)有燃燒過(guò)程，對周?chē)h(huán)境無(wú)污染排放；不需使用冷卻塔，沒(méi)有外掛機，不向周?chē)h(huán)境排熱，沒(méi)有熱島效應，沒(méi)有噪音；不抽取地下水，不破壞地下水資源。

 

  一機三用:冬季供暖、夏季制冷以及全年提供生活熱水。

 

  使用壽命長(cháng)：使用壽命20年以上，是分體式或窗式空調器的2-4倍。  全電腦控制，性能穩定，可以電話(huà)遙控，可以進(jìn)行溫濕度控制和新風(fēng)配送。

 

  地源熱泵優(yōu)點(diǎn)：

 

  1、地源熱泵技術(shù)屬可再生能源利用技術(shù)地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源（通常小于400米深）作為冷熱源，進(jìn)行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可以稱(chēng)之為地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽(yáng)能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，收集了47％的太陽(yáng)能量，比人類(lèi)每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無(wú)處不在。這種儲存于地表淺層近乎無(wú)限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。

 

  2、地源熱泵屬經(jīng)濟有效的節能技術(shù)地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統空調系統運行效率要高40%，因此要節能和節省運行費用40%左右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統的高效性和經(jīng)濟性。

 

  據美國環(huán)保署EPA估計，設計安裝良好的地源熱泵，平均來(lái)說(shuō)可以節約用戶(hù)30～40％的供熱制冷空調的運行費用。

 

  3、地源熱泵環(huán)境效益顯著(zhù)地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當于減少40％以上，與電供暖相比，相當于減少70％以上，如果結合其它節能措施節能減排會(huì )更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規空調裝置減少25％的充灌量；屬自含式系統，即該裝置能在工廠(chǎng)車(chē)間內事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機率大為減少。該裝置的運行沒(méi)有任何污染，可以建造在居民區內，沒(méi)有燃燒，沒(méi)有排煙，也沒(méi)有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場(chǎng)地，且不用遠距離輸送熱量。

 

  4、地源熱泵一機多用，應用范圍廣地源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來(lái)的鍋爐加空調的兩套裝置或系統；可應用于賓館、商場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調。

 

  5、地源熱泵空調系統維護費用低在同等條件下，采用地源熱泵系統的建筑物能夠減少維護費用。地源熱泵非常耐用，它的機械運動(dòng)部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內，從而避免了室外的惡劣氣候，其地下部分可保證50年，地上部分可保證30年，因此地源熱泵是免維護空調，節省了維護費用，使用戶(hù)的投資在3年左右即可收回。

 

  此外，機組使用壽命長(cháng)，均在15年以上；機組緊湊、節省空間；自動(dòng)控制程度高，可無(wú)人值守。   綜上所述，通過(guò)專(zhuān)家論證和實(shí)踐證明，水地源熱泵技術(shù)同常規空調技術(shù)相比較，更符合人類(lèi)發(fā)展的共同需求，其發(fā)展空間遠遠超過(guò)其他常規的空調技術(shù)。